單片開關(guān)電源原理及應(yīng)用
圖212V/30W小功率開關(guān)電源原理圖
(10)高壓電流源
在起動(dòng)或滯后調(diào)節(jié)模式下,高壓電流源經(jīng)過電子開關(guān)S1給內(nèi)部電路提供偏置,并且對(duì)Ct進(jìn)行充電。電源正常工作時(shí)S1改接內(nèi)部電源,將高壓電流源關(guān)斷。
當(dāng)TOP開關(guān)起動(dòng)操作時(shí),在控制端環(huán)路振蕩電路的控制下,漏極端有電流流入芯片,提供開環(huán)輸入。該輸入通過旁路調(diào)整器、誤差放大器時(shí),由控制端進(jìn)行閉環(huán)調(diào)整,改變Ir,經(jīng)由PWM控制MOSFET的輸出占空比,最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
3TOP開關(guān)的典型應(yīng)用
3.112V/30W小功率開關(guān)電源
12V/30W小功率開關(guān)電源原理圖如圖2所示。該電源特性是:簡單,直接可與220V交流電源連接,經(jīng)橋式整流電容濾波后產(chǎn)生300V直流高電壓起動(dòng)開關(guān)電源工作。并且重量輕、體積小,接線簡單外圍元件少。
該電路特點(diǎn)是利用三極管Q1,二極管D8及電阻R5、R6組成過低壓保護(hù)電路,當(dāng)輸入電壓降低到一定程度時(shí),Q1導(dǎo)通,控制端C電位降低,TOP開關(guān)關(guān)閉,開關(guān)電源沒有輸出。
(1)輸入電路
電網(wǎng)交流220V輸入電壓經(jīng)橋式整流、電容濾波后產(chǎn)生300V直流高壓起動(dòng)開關(guān)電源工作。
(2)電源變換器部分
在該電路中,T2為高頻變壓器,其中
N1為初級(jí)繞組(35T)
N2為反饋繞組(15T)
N3為次級(jí)隔離輸出繞組(7T)
開關(guān)電源工作后,反饋繞組N2經(jīng)整流、濾波、限流后送至TOP開關(guān)控制極C,以調(diào)整TOP開關(guān)內(nèi)部PWM占空比。當(dāng)因某種原因如負(fù)載變輕引起輸出電壓升高時(shí),N2電壓將升高,即流入TOP開關(guān)控制端C的電流增加。在振蕩電路的控制下,漏極端D有電流流入芯片,提供開環(huán)輸入,該輸入通過旁路調(diào)整器、誤差放大器,由控制端進(jìn)行閉環(huán)調(diào)整,經(jīng)由PWM控制MOSFET的輸出占空比,使其占空比線性減小,從而使輸出電壓下降,最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,保持輸出穩(wěn)定。電路中并接于初級(jí)繞組N1兩端的瞬態(tài)電壓抑制二極管D5、電容C4及快速二極管D6組成鉗位削峰電路。鉗制電感放電脈沖的最高電位,減少漏感抗引起的漏極端電壓畸變。在實(shí)際繞制高頻電源變壓器時(shí),為了減小漏感的影響,可采用初級(jí)與次級(jí)相互交叉的繞制方法。同時(shí),采用自我屏蔽作用較為良好的罐形磁芯,將線圈都用磁芯封在里邊。
(3)反饋控制回路
電容C6決定軟起動(dòng)恢復(fù)時(shí)間,C6、R5、R4、C5、D7決定控制回路的零點(diǎn)。R4阻值過小,限流線性差,容易導(dǎo)致TOP開關(guān)損壞;過大則調(diào)整線性差。在實(shí)驗(yàn)中取值為10kΩ
(4)輸出回路
N3、D10、C8、D11構(gòu)成輸出回路。肖特基勢(shì)壘整流二極管D10對(duì)高頻變壓器次級(jí)的高頻方波電壓進(jìn)行整流,經(jīng)低ESR值的電解電容濾波及雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管D11削峰穩(wěn)壓后,提供給負(fù)載電路。R7既可改善電源本身的輸出阻抗,又能小幅度地調(diào)整輸出電壓的范圍,同時(shí)又可在電源空載時(shí)為電容C8提供放電回路。R7取值為430Ω。
圖3125V/25W精密開關(guān)電源原理圖
評(píng)論